1. ВОЛ-ОПТ СВЯЗЬ. ФИЗ И ТЕХН ОСОБЕННОСТИ
ВОС – это вид св. при кот инф-я передается по оптич диэлект волноводам. ОВ в наст время считается одной из самых совершенной физ средой передачи на большое расстояние с большой ПП. Перв ОВ с потер 20дБ/км (λ=0.633 мкм) было изготов Corning Glass Works в 1970г. Однако в 1972г. пот в ОВ достигли 4дБ/км, а совр ОВ имеют пот менее 0.2 дБ/км (λ=1.55 мкм). Малые пот сигнала сохр в очень широком диапазоне f модуляции света и потеря сигнала с ростом f модуляции обусловлено дисперсией, кот для совр ОВ со смещенной дисп составляет величину порядка 3 пс/нм.км. Т.о, ПП ОВ может превышать 100 ГГц.км.
Развитие поколений ВОС шло следующим образом:
1) Системы 1 поколения (1978-1982): λ=0,85мкм, МГОВ, AlGaAs/GaAs СИД или ППЛ, кремниевый детектор.
2) Системы 2 поколения (1983>): λ=1,3мкм, ООВ, InGaAsP/InP СИД или ППЛ, Ge детектор.
3) Системы 3 поколения (1989>): λ=1,3мкм, 1,55мкм, ООВ (также волокно со смещенной дисперсией), InGaAsP/InP ППЛ, InGaAsP/InP детектор.
Физ. особенности:
1) Широкополосность. Очень высокая ПП, кот в осн огранич ПП ТЕ (<10Гбит/с),что дает возм пропускать дуплексе >30000 одновременных каналов ТЧ по паре ОВ. Техн WDM.
2) Малое затухание сигнала в ОВ что дает: ВОЛС обесп передачу на больших расст без установки регенераторов (дальн до 80-120км без ОУ и >200 км с применением ОУ (1,5 км для коаксиала);.
Техн. особенности
1) ОВ из кварца => недорогой материал
2) d ОВ ≈ 100мкм => очень компактны и легки, что использ в прибостр, набл, медиц и т.п.
3) эл развязка (гальваническая), отсуст металич конструкций в ОК, что позвол монировать на сущест ЛЭП
4) Устойчива к э/м излучениям и сама не излучает поля.
5) долговечность ОВ. >25 лет, что позвол один раз проложить и “забыть”, усоверш только аппаратуру.
6) ВОЛС имеют очень низкую вероятность битовой ошибки и высокое качество передачи сигнала.
Недостатки:
требуется кфалифицир персонал и прецензионное оборудование => большая стоимост монтажа и ремонта
Преимуще6ства ВОС настьолько значительнее, что несмотры на недостатки этот тип связи имеет преобладание во всем мире.
3. ГЕОМЕТРИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ ОВ
Зак-ны геометр оптики для описания процессов в ОВ справедливы!! при этом λ<<2a, а – радиус сердцевины.
Среди ГП ОВ выделяют параметры кварцевого световода (параметры по стеклу) и параметры покрытия. Первые явл наиболее существенными и определ тип ОВ: d сердцевины и профиль показ преломления, определяют модовый состав ОВ. Под d сердцевины понимают d центральной области ОВ с высоким значением n. Для ОВ 1-го поколения - МОВ d сердц = 50 или 62,5 мкм и существ превышает λ излучения, => многомод режим. Для ООВ d сердц 8,3-10мкм. d оболочки как для ООВ, так и для МОВ =125мкм. Эта величина выбрана из усл малых потерь при распр света -часть оптич мощн как в ООВ, так и в МОВ распрост в оболочке и при малой толщине оболочки может туннелировать во внешнюю среду. ГП покрытия не явл столь жесткой хар-ой ОВ, поскольку покрытие носит упрочняющую и защитн фун-и (акрилат). Хар-ные значения внешнего d покрытия 235 - 255 мкм. Кроме вышеперечисленных, к ГП относятся: длина волоконного световода, некруглость (овальность) сердцевины (для МОВ), некруглость (овальность) оболочки, неконцентричность (некоаксиальность, концентричность, коаксиальность) сердцевины и оболочки, концентричность (коаксиальность, неконцентричность, некоаксиальность) покрытия.
Типичные значения данных величин:
Геометрические параметры одномодовых ОВ: Параметры по стеклу: d серд 8.3 мкм, d оболочки 125 мкм, Неконцентричность сердц и оболочки <0.8 мкм, Некруглость оболочки < 1%; Параметры покрытия: d покрытия 235 - 255мкм, Концентричность покрытия >0.7.
Геометрические параметры многомодовых ОВ: Параметры по стеклу: d серд 50 - 62.5 мкм, d оболочки 125мкм, Неконцентричность сердц и оболочки <3 мкм, Некруглость оболочки < 2 %, Некруглость сердц <5%, Параметры покрытия: d покрытия 235 - 255мкм, Концентричность покрытия >0.7.
ОПТИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ ОВ
n2>n1 n1sinQпад=n2sinQпрл Qкр=arcsinn2/n1
На основе данных зак-ов можно обьяснит процессы в ОВ
К опт парам ОВ отнесем след основные хар-ки: коэф (показатель) n сердц и оболочки; разность n; относит разн n; профиль, числовая апертура NA, λ среза (для ООВ)
Коэффициент n явл основн физ хар-к опт сред и = корню квадратному из относительной диэлектрической проницаемости среды для э/м волн опт диапазона. n зависит от хим состава вещ-а и имеет разл значение для разных λ.
4. РЕЖИМЫ РАБОТЫ СВЕТОВОДА
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.
